[發(fā)明專利]風(fēng)力螺旋槳推進型無人船、水情信息測量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911343785.1
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110979573B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 喻昕蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 喻昕蕾
• 主分類號: B63B35/00
• 分類號: B63B35/00;B63H9/00;B63B43/14;G01C13/00;G01S19/43
• 代理公司: 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

本發(fā)明公開了一種風(fēng)力螺旋槳推進型無人船、水情信息測量系統(tǒng)及方法，其中水情信息測量系統(tǒng)包括風(fēng)力螺旋槳推進型無人船、水情信息測量傳感器、衛(wèi)星定位及信號解析單元、RTK基站、傳感器控制單元及計算機后臺處理系統(tǒng)，風(fēng)力螺旋槳推進型無人船上搭載水情信息測量傳感器、衛(wèi)星定位及信號解析單元，RTK基站以及衛(wèi)星定位移動站獲得動態(tài)差分定位數(shù)據(jù)；計算機后臺處理系統(tǒng)根據(jù)動態(tài)差分定位數(shù)據(jù)計算目標(biāo)水域的風(fēng)力螺旋槳推進型無人船的現(xiàn)場漂移速度，并依據(jù)率定系數(shù)計算水情信息。本發(fā)明可非常方便地遠(yuǎn)程實現(xiàn)水體中測點的大地坐標(biāo)、流向、流速、單寬流量、水深、水溫、鹽度、濁度等水情信息的高精度同步測量，大大規(guī)避測量危險和降低測量成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水文測驗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力螺旋槳推進型無人船，以及基于該風(fēng)力螺旋槳推進型無人船的水情信息測量系統(tǒng)，和對應(yīng)的水情信息測量方法。

背景技術(shù)

水情信息資料是水利工程和水環(huán)境工程等設(shè)計、建設(shè)和營運管理所依據(jù)的根本。目前，水情信息監(jiān)測的儀器裝備發(fā)展相對落后，亟需研發(fā)野外水情信息的遠(yuǎn)程多參數(shù)同步測驗系統(tǒng)。

經(jīng)檢索，現(xiàn)有與水文測量船相關(guān)的專利很少。申請?zhí)朇N201410061320.8公開了一種內(nèi)陸河流水文水政船只實時定位監(jiān)控系統(tǒng)和方法，包括衛(wèi)星系統(tǒng)(1)、終端設(shè)備系統(tǒng)(2)和后臺監(jiān)控系統(tǒng)(3)，所述實時定位監(jiān)控系統(tǒng)通過衛(wèi)星系統(tǒng)(1)能夠?qū)崿F(xiàn)終端設(shè)備系統(tǒng)(2)和后臺監(jiān)控系統(tǒng)(3)的實時通訊和定位監(jiān)控。申請?zhí)?018103423330公開了一種可發(fā)電水文測量船。另外，申請?zhí)?019105653469公開了一種自適應(yīng)波浪效應(yīng)的水下單波束高精度探測系統(tǒng)及方法。再有，申請?zhí)?019102137938公開了一種適用于盾構(gòu)穿越江河施工監(jiān)測的無人測量船。

總體而言，無論是國外還是國內(nèi)，現(xiàn)有的水情信息測量船采用傳統(tǒng)的水力推進的船型，這類船型由于強調(diào)航行時的減阻導(dǎo)致其對水流的跟隨性差，但一條性能優(yōu)越的水情信息測量船在測量流速時必須良好的水流跟隨性，因此，該船需要具有在測量工作時船舶阻力大而快速航行時船舶阻力小的特性，而現(xiàn)有的測量船的船型均不具有該性能。此外，現(xiàn)有的水情信息測量船不但沒有反映現(xiàn)代科技的最新進展，而且抗風(fēng)浪能力弱，船舶的定位精度差，測量功能單一，尤其缺乏同步測量大地坐標(biāo)測量、水深、流速和水質(zhì)參數(shù)的功能，測量誤差往往較大，且測量設(shè)備的成本較高。因此，亟需開發(fā)相應(yīng)的水情測驗設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種風(fēng)力螺旋槳推進型無人船、水情信息測量系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)了水體中對大地坐標(biāo)、流向、流速、水深和水質(zhì)參數(shù)遠(yuǎn)程且連續(xù)的高精度同步測量，測量數(shù)據(jù)實時網(wǎng)絡(luò)傳輸、測量設(shè)備遙控操作和遙控回收等目的。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種風(fēng)力螺旋槳推進型無人船，包括：船體、多個風(fēng)力螺旋槳推進器、遙控器、供電系統(tǒng)、推進器信號接收與控制器、防傾浮體、視頻監(jiān)控部件，其中：

所述船體的底部平坦；一個所述風(fēng)力螺旋槳推進器安裝在所述船體的頭部，且該風(fēng)力螺旋槳推進器的槳葉水平安裝，其牽引力垂直朝上，船舶航行時所述船頭因此而上抬；

所述供電系統(tǒng)安裝在所述船體的船艙內(nèi)，給所述風(fēng)力螺旋槳推進器和所述推進器信號接收與控制器提供電力；

所述遙控器發(fā)射操作信號給所述推進器信號接收與控制器，所述推進器信號接收與控制器接收到信號后給每個所述風(fēng)力螺旋槳推進器提供相應(yīng)的電流，驅(qū)使所述風(fēng)力螺旋槳推進器按所述遙控器的指令工作，結(jié)合視頻監(jiān)控部件實時傳回船舶姿態(tài)和周圍環(huán)境影像，實現(xiàn)無人駕駛的水上航行；

所述防傾浮體設(shè)置于所述船體的兩側(cè)，用于防止所述船體側(cè)翻和降低橫搖。

可選地，所述防傾浮體的密度小于水，與所述船體平行且等距固定分布在所述船體兩側(cè)。

所述視頻監(jiān)控部件安裝在船體上，帶有一個以上攝像頭和一個視頻無線發(fā)射單元，將船舶的姿態(tài)實時上傳到計算機后臺處理系統(tǒng)。